红海海平面变化特征与机制分析

论文摘要

海洋是全球气候系统的核心组成部分,其变化必然会对气候系统的其余部分及自然环境与生态系统产生影响,进而影响着人们的生存环境。红海位于非洲东北部与阿拉伯半岛之间,是连接印度洋与地中海的交通要道。我国实行的旨在于和平发展、共同繁荣的‘一带一路’倡议中,红海也是‘21世纪海上丝绸之路’上的核心节点之一。对红海海平面变化及其机制的研究,对红海地区灾害预警、预报以及气候变化研究具有重要意义,也能为人工调控的决策提供参考依据。本文利用卫星测高、GRACE与温盐数据监测红海20032014年总海平面、质量与比容海平面变化。红海地区单一的温盐数据存在质量不佳或覆盖不全的问题,综合CORA、ORAS4与SODA温盐数据估算结果得到平均比容海平面变化,以改善红海地区比容信号的空间分布与精度。GRACE球谐系数模型处理过程中阶数截断与空间平滑滤波引起的泄漏误差对小区域的影响较大,为此提出改进尺度因子方法改正泄漏误差,利用卫星测高数据进行模拟实验验证了改进尺度因子的有效性。JPL数据利用改进尺度因子恢复的红海质量变化周年振幅（20.4±2.2cm）与联合卫星测高与温盐数据估算结果（20.2±1.0 cm）基本一致,明显大于传统尺度因子估算结果（16.2±1.6 cm）,表明改进尺度因子能有效削弱红海地区泄漏误差的影响,改善GRACE数据反演红海质量变化的精度。受GLDAS数据年际信号不准确导致內泄漏改正不充分的影响,JPL的年际信号（-2.6±4.6 mm/yr）明显小于测高-比容结果（4.6±2.0 mm/yr）。联合GRACE与温盐数据估算的红海综合海平面变化周年振幅（16.4±2.2 cm）与卫星测高估算结果（16.2±0.9 cm）相当,表明卫星测高、卫星重力与温盐数据具有较好的一致性,多源数据可构成完整的红海海平面的监测手段。利用风应力、浮力通量与海水流速等数据分析了红海比容海平面变化与质量变化的影响因素。结果表明热通量是红海地区比容海平面季节性变化的主要影响因素之一,但其对比容海平面变化的影响存在着延迟滞后的效应,而淡水通量对海平面变化的影响可忽略不计。联合Ekman抽吸与浮力通量模型估算的红海混合层内比容信号的周年振幅（2.3±0.2 cm）与温盐数据估算结果（2.5±0.1 cm）基本一致,表明Ekman抽吸与浮力通量主导了红海混合层内的比容海平面变化。混合层下比容信号的周年振幅（2.5±0.4 cm）与混合层内比容信号相当,而红海总比容海平面变化的年际信号主要来源于60200 m深度。相比于降水-蒸发作用,红海与亚丁湾的质量交换对红海质量变化的影响更为显著,其与JPL数据估算的红海质量变化的相关系数为0.8,主导了红海质量的季节性变化。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵鸿彬

导师: 范东明

关键词: 红海,海平面变化,卫星测高,温盐数据,尺度因子

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 西南交通大学

基金: 国家自然基金(41574018)

分类号: P731.23

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002083

总页数: 66

文件大小: 3197K

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